Адсорбционные методы очистки основаны на поглощении примесей твердыми телами с развитой поверхностью, адсорбентами. Поглощаемые молекулы удерживаются на поверхности твердых тел силами Ван-дер-Ваальса (физическая адсорбция) или химическими силами( хемосорбция).
Стадии адсорбции:
- перенос молекул газа к внешней поверхности твердого тела;
– проникновение молекул газа в поры твердого тела;
– собственно адсорбция.
Адсорбция рекомендуется для очистки газов с невысокой концентрацией вредных компонентов. Адсорбированные вещества удаляют из адсорбентов с помощью десорбции инертным газом или паром. Преимущество: высокая степень очистки. Недостатки: «чистые» (сухие и без пыли) газы, небольшая скорость.
Адсорбенты – материалы высокоразвитой внутренней поверхностью(природные и синтетические) : активированные угли, силикагели, алюмогели, цеолиты, иониты.
Активированные угли – гидрофобны. Для адсорбции газов и паров используют микропористые гранулированные активированные угли.
Силикагели – гидратированные аморфные кремнеземы (SiO2*nH2O), являющиеся реакционно-способными соединениями переменного состава, превращения которых идет по механизму полконденсации. Зазоры м/у частицами образуют пористую структуру силикагеля. Получают путем осаждения аморфного кремнезема из силикатно-щелочных металлов. Служат для поглощения полярных веществ.
Алюмогели (Al2O3*nH2O где 0<n<6) – получают прокаливанием различных гидроксидов алюминия. Используют для улавливания полярных органических соединений и осушки газов.
Цеолиты - алюмосиликаты, содержащие в своем составе оксиды щелочных и щелочноземельных металлов. Характеризуются регулярной структурой пор, соизмеримых с размерами молекул. Общая химическая формула: Me(2/n)C*Al2O3*xSi2*yH2O, где Me катион металла, n – его валентность. Получают синтетически и добывают при разработки месторождений. Обладают наибольшей адсорбцией по парам полярных соединений и веществ с кратными связями в молекулах.
Иониты - высокомолекулярные соединения с развитой поверхностью.
